DETERMINACION DE ALGUNOS AMINOACIDOS

DETERMINACION
DE ALGUNOS AMINOACIDOS
EN ALGUNOS ALIMENTOS
MEXICANOS
Y COCINADOS*
Por los Dres. GUILLERMO
ESENCIALES
CRUDOS
H. MASSIEU, JESÚS GUZMÁN,
Jos12 CALVO
RENI?
0.
CUVIOTOy
Instituto
de Salubridad
y Enfermedades Tropkales,
Nutriologia, Mhico, D.F.
Departamento
de
Mientras en otros países la carne, los huevos y la leche constituyen la
fuente principal de proteínas en la dieta, en México no se consumen
generalmente debido a su elevado costo o a las tradiciones firmemente
arraigadas en el pueblo. La dieta mexicana1 usual entre las clases más
pobres consiste principalmente de maíz, habas y pulque suplementados
con algunos vegetales, entre los cuales sobresalen, en la ciudad de
México, el chile y el arroz.
El objeto de este estudio es ampliar nuestros conocimientos sobre el
valor nutritivo de esos alimentos. La información relativa a su contenido
calórico, vitamfnico, y mineral, se hallará en los artículos de Cravioto
y otros (‘45b) y Cravioto y Miranda (‘47), pero poco se conoce respecto
a las cantidades que contienen de los llamados aminoácidos esenciales.
Entre los primeros trabajos de esta clase relativos a los alimentos mexicanos, figura el de Gira1 y Cravioto (‘41) sobre el contenido de trionina
del mafz, pero no se dispone de información sobre los productos alimenticios preparados para el consumo. Por esta raz6n en este estudio se
considera también la composición de las tortillas, y las habas y el arroz
cocido. Creen los AA. que el principio básico para juzgar si una fuente
de protefnas es o no adecuada, es el conocimiento de la calidad de dichas
proteínas, es decir, si se hallan presentes las cantidades necesarias de
aminoácidos esenciales toda vez que según algunos AA. (Elvehjem, ‘46;
Krehl et al., ‘46) una dieta rica en proteínas de baja calidad puede
causar más daño que una dieta con menos proteínas pero con un contenido balanceado de aminoácidos.
PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTAL
Muestras
Se tomó una muestra de maíz blanco (Zea mays L.) del cual se hacen
las tortillas, siguiendo el método comllnmente utilizado en México
según Cravioto y otros (‘45a), o sea el tratamiento con Ca
y
calor. Se eliminó el almidón por digestión salival de acuerdo con el
* Traducido por la Sección Editorial de la Oficina Sanitaria Panamericana del
Vol. 38, No. 3, julio 1949, pp. 293-304.
1 En el altiplano central de M&~co.-RED.
614
Jour. Nutrition,
NUTRICI6N
Junio MO]
615
m6todo de Doty (‘41). Para las habas se utilizó una de las variedades
más comunes en México, habas palacio (Phaseolus Vulgaris L.), una
parte de las cuales se cocinó en agua hirviendo durante 3 a 4 horas a
presión atmosférica para obtener lo que se llama en México ‘Lfrijo1es de
olla.” Como con el mafz, se eliminó el almidón, tanto de las habas
crudas como de las cocidas, empleando una modihcación del método de
Doty. El arroz utilizado era blanco, sin pulir, tal como se consume en
México, una parte fué cocida usando la técnica para la preparación
de arroz blanco, como sigue: (a) se lava el arroz con agua caliente que
se desecha y después con agua fría, desechándola también; (b) se seca el
arroz y se calienta con aceite o manteca durante 5 a 10 minutos, removiendo el exceso de aceite; (c) se cubre el arroz con agua y se cocina
durante media hora, agregando sal al gusto y agua a medida que sea
necesario. Para el análisis, las muestras de arroz crudo y cocido fueron
tratadas con éter, en el extractor Soxhlet durante 16 horas a íin de
eliminar la grasa. Todos los granos se molieron en un mortero y se
secaron in vacuo sobre P,Ob. Se tomó una muestra de pulque “de tinacal”
(pulque de fábrica) y se comenz6 el am%sis sin tratamiento previo
especial.
Análisis
de nitrógeno
Para el maíz, las tortillas, las haba.s crudas y las cocidas se empleó el
método micro-Kjeldahl en muestras duplicadas, de 10 a 20 mg, desecadas
sobre P206. Para el arroz crudo y el cocido se utilizó el método de Kjeldahl sobre muestras de 0.5 gm desecadas como en el caso anterior. El
pulque fué analizado por el método Kjeldahl utilizando muestras de
25 ml.
Preparakín
de muestras para andlisis
Los hidrolisatos fueron hechos en muestras duplicadas de 100 mg de
mafz, tortillas y habas crudas y cocidas, y de 1.0 gm de arroz crudo y
cocido, cada una con 10 ml de HCl al lOyo, sometidos al autoclave a 15
Ibs durante 10 horas, para la determinación de todos los aminoácidos
salvo triptófano. Para esta 1Lltima determinación se llev6 a cabo la
hidr6lisis a 15 lbs durante 10 horas con 5 ml de 5 N NaOH en muestras
de 50 mg de maíz, tortillas y habas crudas y cocidas y de 0.5 gm de
arroz crudo y cocido, las dos últimas con 10 ml de 5 N NaOH. Para el
análisis del pulque, se hidrolizaron 500 ml agregando HCI para dar una
concentraci6n tial de 10%. Para alcalinizar el hidrolisato se agregaron
20 gm de NaOH a 100 ml de pulque, dando una concentración de
aproximadamente 20yo. Ambas muestras fueron hidrolizadas a 15 lbs
durante 10 horas. Las muestras fueron todas neutralizadas y el Ph
ajustado a 6.8 después de la eliminación de humina. Se diluyeron en la
forma deseada.
616
BOLETfN DE LA OFICINA SANITARIA
PANAMERICANA
An&lisis de aminokidos
El método microbiol6gico de Stokes y otros (‘45) fue empleado para la
determinación de aminoácidos, utilizando Xtreptococcus faecalis y Lactobacillus debbrückii LD5. En algunos casos (habas, habas cocidas, arroz,
arroz cocido, y pulque) se utilizaron 2.5 ml del medio basal en lugar de
5 ml, con la misma dilución del inoculum. Las soluciones estándard
fueron hechas a la misma concentración que en el método original; el
volumen final en los tubos fue de 5 ml. El ácido producido durante la
incubación fue titulado con 0.025 N NaOH excepto en las determinaciones de fenilalanina, en cuyo caso se emplearon 0.05 N NaOH. Las
pruebas de recuperación se efectuaron agregando cantidades conocidas
de aminoácidos a muestras de mafz y tortillas antes de la hidrólisis,
empleando 2.5 ml de medio basal por tubo.
RESUIIJJADOS
El contenido aminoácido de los alimentos analizados, a excepción del
pulque, fue notificado en porcentaje de proteína total en lo que se refiere
a materia seca. Según recomienda el Departamento de Agricultura de
Estados Unidos (‘31), fue utilizado el factor 6.25 para calcular el contenido de proteína del maíz, la tortilla y las habas (cocidas y sin cocinar),
y el factor 5.95 para el arroz crudo y cocido. Los resultados aparecen en
la Tabla 1 con excepción de aquellos relativos al pulque, que aparecen
TABLA l.-Contenido
aminodcido de las comidas analizadas
Substancia
ciento
de peso
seco
----__-----
Maíz, desgrasado’. ............
Tortilla, desgrasada’. .........
Habas, desgrasadas’. ..........
Habas (cocidas), desgrasadas.
Por ciento, calculado al 16% de Nitrógeno
B base seca
Nih.5..
_..-_gen0
POI
6.91
6.06
6.69
6.83
3
‘$
;ri
H
3
a
.*
i;
gj
1
w
2.5 0.6 2.3 4.4,19.6 4.7 1.9 5.4 4.4
Por ciento, calculado al 16.8% de Nitrbgeno,
a base acta
Arroz, desgrasado.. . . . . . . . . . . . .
Arroz (cocido), desgrasado. . . . .
Protelnas de huevo integro*. . . .
7.21 1.51 2.11 6.31 9.21 4.91 4.11 7.31 6.4
* El almidón fue removido por medio de digestión salival.
* Informe de Mitchell y Block (‘46).
Junio
617
NUTRICI6N
INO]
en la Tabla 2, donde los aminoácidos se expresan como miligramos por
100 ml. Señalaremos que en el arroz la cocción causó considerable pérdida
de nitrdgeno, probablemente debido a que las aguas en que se lav6
removieron algunos compuestos de nitrógeno. En términos de substancias secas, el arroz sin cocer y el mismo arroz cocido contenían 1.3201, y
1,170/. de nitrógeno respectivamente.
TASU
Contenido aminodcido, en mg por 100 ml
NGm”
100 ml
aminoctcido del pulque
2.-Contenido
Lisina
---------
0.14
16.2
Ti%:-
2.7
Histidina
yigi
4.7
Leucina
ll.2
10.5
Trionina
Mgi-
6.4
0.7
VaLina
6.6
Arginina
10.9
La Tabla 3 presenta una comparación de la información obtenida para
maíz y arroz íntegros, a base de 16% de nitrógeno. No hemos encontrado
informes sobre composición de aminobcidos de las habas estudiadas
(Phaseolus
vulgarzk). Solamente existen referencias a las globulinas a y
b en las habas negras de los mayas en las cuales Jones y otros (‘38) hallaron algunos amino8cidos.
TABLA 3.-Comparacibn de algunos valores informados en el presente trabajotmaiiz
y arroz Zntegros) con otros observados por diferentes AA. Por ciento, calculado
al íS’% de nitrógeno a base seca
Aminokido
Lisina. ...........
Triptófano ........
Histidina .........
Fenilalanina. .....
Leucina. ..........
Treonina ..........
Metionina ........
Vaha. ...........
Arginina. .........
Valores de literatura
“ZEt
presente
trabajo
2.5
0.6
2.3
4.4
19.6
4.7
1.9
5.4
4.4
Block Y
Bollingl
2.5
2.3
0.6
2.4
1.9
4.5
5.2
21.5 i 2.4
3.6
3.9
1.4
4.6 i 0.7 5.3
4.0
4.7
Schweigert~
Vdorea Valoresde literatura
- presente
-eñ-éi-Block
trabajo
-_ --
3.1
1.4
2.0
4.4
9.2
4.3
1.8
6.3
6.0
2.3, 2.3
2.4, 2.2
4.3
9.6
3.1, 3.9
5.2
4.7
Y Bol.
ling’
3.2
1.3
1.5
6.2
7.7
3.9
3.4
6.4
7.2
Hom
ot;os* B1ockd
--
2.8
2.0
4.8
3.5
1.4
6.3
8.2
3.2
1.3
1.5
6.7
9.0
4.1
3.4
6.3
7.2
-
1Block y Bolling (‘45).
9 Horn y otros (‘46, ‘47a, ‘47b, ‘47c, ‘48a, ‘48b, ‘48~).
* Schweigert (‘48).
* Block (‘45).
La recuperación de cantidades conocidas de aminoácidos agregados a
las substancias con anterioridad a la hidr6lisis se hallan cuantitativamente dentro de f50/,. Los resultados aparecen en la Tabla 4.
-
618
BOLETfN
TABLA
4.-Eecuveración
DE LA OPIClNA
hidrkisis.
-
Aminoficido
Muestra
Histidina
Lisina
-
PANAIMERICANA
de aminoácidos aaresados a las vrotehas antes de la
(Miligramos por grarnó de materialhdesecado)
_Trionina
Valina
Fenilalanina
Leucina
Metionina
Arginina
SANITARIA
I
Contenido
12.7
19.9
16.0
71.9
6.6
14.0
19.7
6.5
10.0
10.4
-
.- --
1br ciento
I,mperado
--
Agregado
-~
Tortilla
Tortilla
Tortilla
Tortilla
Tortilla
Tortilla
Maíz
Tortilla
Malz
Mata
-
15.0
20.0
15.0
75.0
5.0
15.0
15.0
5.0
5.0
10.0
-
27.7
39.9
31.0
146.9
ll.6
29.0
34.7
11.6
15.0
20.4
26.6
40.7
30.0
146.5
ll.8
30.2
36.8
11.3
14.3
19.4
96
-
102
97
99
102
104
105
98
95
95
En términos generales, nuestra información sobre el contenido aminoácido del maie y el arroz integros convienen con los comunicados por
algunos investigadores. Nuestra información sobre trionina y meteonina
en maíz mtegro y sobre arginina, meteonina y fenilalanina, en arroz,
no estan de acuerdo con la de algunos AA. Creemos que las discrepancias
son debidas en parte a los diferentes m&odos empleados para el análisis
de los aminoácidos. Por otra parte pueden deberse a las diferencias que
Doty y otros (‘46) observaron en el contenido aminoácido del maíz por
la influencia de los factores genéticos y también por el hecho observado
por Kik (‘41) respecto a que el empleo de fertilizantes afecta el contenido
aminoácido del arroz.
DISCUSIÓN
Si aceptamos el criterio de Mitchell y Block (‘46), es importante
evaluar la calidad de una protema con respecto a su contenido aminoácido comparándolo con el huevo integro. Experimentos basados en el
crecimiento de la rata, llevados a cabo por esos AA., demuestran que la
proteína del huevo integro está perfectamente balanceada en aminoácidos. Por esta razón al final de la Tabla 1, se muestran las cifras comunicadas por Mitchell y Block para el huevo íntegro. De este modo
podemos calcular el valor biológico de los alimentos analizados a pesar
de la falta de datos sobre isoleucina, tirosina, y cistina, las dos ultimas
consideradas semiesenciales por Block y Bolling (‘44). Casi el mismo
criterio ha sido sostenido por Gira1 (‘43), quien comparó la cantidad de
aminoácidos que suministran varios alimentos con la que suministra la
ingestión de dos huevos diarios que considera contienen suficiente cantidad de aminoácidos esenciales.
Según el punto de vista de Mitchell y Block, puede manifestarse que
el maíz es más deficiente en lisina que en triptófano y que las habas son
deficientes en metionina. El arroz es deficiente también en lisina pero no
Junio 19601
NUTRICION
619
en triptófano. Pueden observarse también deficiencias de metionina en
el maíz y en el arroz. Los otros aminoácidos se desvían menos de las
cantidades en que aparecen en las proteínas de huevo íntegro. Debe, sin
embargo, tenerse presente que la comparación es sólo superficial, debido
a las diferencias en los métodos de an&lisis de aminoácidos empleados
por Mitchell y Block para el huevo fntegro y la de los AA. para los
alimentos que analizamos.
Puede inferirse de los resultados obtenidos que las habas pueden
compensar en cierto grado la falta de lisina en el mafz y en el arroz, y
por otra parte, que el arroz puede compensar la deficiencia de triptófano
en los otros dos. Pero en una dieta de habas, maíz y arroz combinadas en
las proporciones en que nuestro pueblo consume esos alimentos, las
deficiencias de lisina y triptófano no estarían compensadas. De la información obtenida de varias encuestas por Anderson y otros (‘46) y
Calvo y otros (‘46) se sabe que en la dieta mexicana predominan las
tortillas sobre las habas y el arroz. De acuerdo con Miranda (‘47), la
ingestión diaria del mexicano promedio es X6.2 gm de maíz, 22.5 de
habas, y ll.6 gm de arroz. Esta dieta no se halla equilibrada con respecto a lisina y triptófano.
Los resultados obtenidos con el pulque (véase Tabla 2) deben ser
considerados tentativos. Toda vez que el nitrógeno en esta bebida puede
variar dentro de amplios limites, se necesita mayor número de muestras
para obtener cifras definitivas. Podemos sin embargo, decir que los
resultados demuestran que gran cantidad de aminoácidos, especialmente lisina, deben ser obtenidos de las grandes cantidades de pulque
que ingieren ciertos sectores de la población.
Los cambios producidos por el procedimiento de calor en diferentes
alimentos con respecto a las transformaciones en la composición de
aminoácidos se han comprobado tanto por los experimentos en ratas
como por análisis qufmicos y microbiológicos. Existe el trabajo de Olcott
y Fontaine (>41), quienes encontraron que sometiendo al autoclave la
harina de la semilla de algodón su valor biológico disminuye y que
agregando lisina el valor vuelve a lo normaI. Block y otros (‘46) encontraron del mismo modo que la disminución en el valor biológico de
una mezcla de varios alimentos, por medio del calor, fue debida a las
transformaciones que ocurren en el componente de la lisina. Greaves y
otros (‘38) observaron que la caseína, calentada a 140°C durante 30
minutos pierde lisina e histidina sin dañar la cistina, la tirosina y el
triptófano. Block y otros (‘34) encontraron mediante análisis químico
que el contenido de Iisina no cambia materialmente en la caseína
calentada a 150°C. Mitcheh y Block (‘46) notaron ligeros cambios en el
contenido aminoácido de una mezcla de mafz-avena-centeno sometida al
procedimiento de “explosion” para obtener avena enrollada. Esos AA.
comunican cambios principalmente en la lisina (9.5%), valina (11.2%),
620
BOLETfN
DE LA OFICINA
SANITARIA
PANAMERICANA
e isoleucina (12.6%). Sin embargo, consideran que no existe cambio
fundamental en la composición de la mezcla. Patton y otros (‘48)
analizaron la ca&ína por métodos microbiológicos antes y después de
calentarla con glucosa por reflujo durante 24 horas y encontraron
pérdidas de lisina (260/,), arginina (30%), y triptófano (39%).
Los AA. encontraron (véase Tabla 1) que los cambios producidos al
cocinar las habas en las condiciones mencionadas ascendieron a sS109%
en la leucina y 8% en la lisina. El arroz cocido sufre el mayor cambio en
su contenido de triptófano (13.37&). C onsideramos que esos cambios no
alteran considerablemente la composición de los alimentos analizados
desde el punto de vista de la nutrición, a pesar que excede levemente el
radio de error de pruebas para aminoácido (=t57&).
Del mismo modo vemos las variaciones del maíz al pasar del estado
crudo al de tortilla. Esos cambios están caracterizados principalmente
por pérdidas de triptófano (3001,), trionina (26yo), histidina (25%) y
arginina (1601,), y sobrepasan ampliamente el radio de error del m&odo
para pruebas de aminoácido. No encontramos en la literatura informes
sobre las tortillas en sí ni sobre otros alimentos tratados del mismo modo,
y creemos que los cambios observados, aunque pueden parecer excesivos,
no son producidos simplemente al calentarlos toda vez que la preparación de la tortilla requiere calentar el maíz con una solución Ca(
durante casi una hora y cocinarla nuevamente en el “comal”. Los
cambios de aminoácidos pueden ser debidos no sólo a la acción del calor
sino a la racemización parcial de las proteEnas tal como observaron
Levene y Bass (‘28) en la casefna calentada con diferentes soluciones de
NaOH.
SUMARIO
Y CONCLUSIONES
1. Se eliminaron 9 aminoácidos esenciales en el maíz, tortillas, habas
(cocidas y sin cocinar), arroz (cocido y sin cocinar) y pulque, utilizando
el método microbiol6gico.
2. Comparando con el huevo tintegro, el maíz, las tortillas y el arroz
sin cocinar resultaron deficientes en lisina. El maíz y las tortillas resultaron también deficientes en tript6fano y las habas en metionina.
3. Al preparar las tortillas ocurren cambios considerables en el triptófano, la histidina, la trionina, y la arginina del maiz, según indican
los análisis microbiológicos, utilizando Streptococcus fueculis. Las habas
cocidas casi no muestran tales cambios. Igualmente el arroz permanece
esencialmente igual después de cocido.
4. En el pulque se hallaron cantidades apreciables de aminoácidos,
especialmente lisina.
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